https://frosthead.com

Astronomowie właśnie wykryli pierwsze gwiazdy wszechświata

Następstwa Wielkiego Wybuchu - moment, w którym nasz wszechświat wybuchł około 13, 8 miliarda lat temu - były trochę antylimatyczne.

Po tym wszystkim, wszechświat był przez pewien czas zimny i ciemny, pełen promieniowania i chmur wodoru. Gwiazdy pojawiły się dopiero miliony lat później, chwila zwana Kosmicznym Świtem. Teraz, donosi Hannah Devlin z The Guardian, naukowcy wykryli sygnały z tego, co ich zdaniem są tymi pierwszymi gwiazdami. Jeśli znalezisko zostanie potwierdzone, może dać naukowcom wgląd w starożytne pochodzenie wszechświata.

Jak informuje Sarah Kaplan z The Washington Post, światło z tych gwiazd jest o wiele za słabe, aby mogły je zobaczyć teleskopy. Ale naukowcy zaproponowali, że gdy mrugną pierwsze gwiazdy, migoczące kule światła wejdą w interakcję z resztkowym promieniowaniem z Wielkiego Wybuchu, pozostawiając niezatarty ślad. A w 1999 r. Astrofizycy zasugerowali, że ten bardzo słaby sygnał może być wykrywalny. Uważnie badając promieniowanie tła, znane jako Cosmic Microwave Background (CMB), uwierzyli, że mogą znaleźć spadek widma od wczesnych migotań światła.

Znalezienie tego sygnału nie było jednak prostym zadaniem. Przewidywano, że położy fale uderzenia na środku fal radiowych FM, co oznacza, że ​​transmisje naziemne i inne naturalne sygnały mogą z łatwością pokonać słaby spadek. Według komunikatu prasowego, aby przedrzeć się przez bałagan, naukowcy wykorzystali EDGES (eksperyment w celu wykrycia podpisu Global EoR), małą, bardzo precyzyjną antenę w kształcie stołu, zlokalizowaną w zachodniej Australii.

Zasadniczo antena pochłania dostępne dane radiowe, które badacze mogą następnie dokładnie przesiać. Jak informuje Kaplan, Peter Kurczyński, dyrektor programowy National Science Foundation, porównuje ten proces do włączania wszystkich stacji radiowych z wyjątkiem jednej, a następnie szukania brakującej stacji. „Zespół musi wychwytywać fale radiowe, a następnie szukać sygnału, który stanowi około 0, 01% zanieczyszczającego szumu radiowego pochodzącego z naszej własnej galaktyki”, powiedział Devlin Andrew Pontzen, kosmolog z University College London. „To terytorium igły w stogu siana”.

Oś czasu wszechświata (NR Fuller / National Science Foundation)

Po wyeliminowaniu głośnych i bliskich sygnałów zespół faktycznie znalazł to, czego szukali - zanik długości fali, który sugerował, że Kosmiczny Świt miał miejsce około 180 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Przez dwa lata szukali alternatywnych wyjaśnień i przestawili antenę EDGES w celu przetestowania dokładności ich pomiaru. Ale doszli do tego samego wniosku: widzieli sygnały z pierwszych mrugnięć w naszym wszechświecie. Opublikowali swoje znalezisko w tym tygodniu w czasopiśmie Nature .

Główny autor, Judd Bowman, astrofizyk z Uniwersytetu Stanowego w Arizonie, mówi Kaplanowi, że te wczesne gwiazdy różniły się nieco od naszego Słońca i innych współczesnych gwiazd. Gwiazdy były niebieskie i płonęły szybko, złożone z jedynych pierwiastków we wczesnym wszechświecie - helu i wodoru. W końcu gwiazdy eksplodowały i stworzyły cięższe pierwiastki, takie jak tlen i węgiel, składniki niezbędne do życia. „Te gwiazdy stworzyły nasiona wszystkiego, co z nich wyszło” - mówi. „W pewnym sensie przypomina to nawóz na polu. Nie można uprawiać roślin bez odpowiedniego dodatku składników. Tak właśnie zrobiły te gwiazdy. ”

Spadek sygnału był bardzo różny od oczekiwań badaczy. W rzeczywistości był dwa razy większy niż sugerowały modele. To znaczy, wyjaśnia Devlin, że pierwotny wodór pochłaniał dwa razy więcej promieniowania niż przewidywano, a wczesny wszechświat był prawdopodobnie nawet zimniejszy niż przypuszczano, około -454 Fahrenheita.

Aby uzyskać pomoc w interpretacji znaleziska, skonsultowali się z astrofizykiem z Uniwersytetu w Tel Awiwie Rennanem Barkaną. W badaniu towarzyszącym twierdzi, że rozbieżność można wyjaśnić ciemną materią, teoretycznym rodzajem materii, który pomaga wyjaśnić nasze obserwacje wszechświata. Barkana twierdzi, że interakcje między ciemną materią a normalną materią mogą wyjaśniać sygnaturę radiową.

Astronom z Harvardu Lincoln Greenhill, w analizie dla Natury, ostrzega, że ​​znalezisko wymaga dalszego potwierdzenia. Może to jednak mieć ogromne implikacje, pozwalając astronomom na mapowanie struktury 3D wszechświata i dając nowe spojrzenie na te wczesne ciemne wieki. Może nawet pomóc badaczom w końcu odkryć tajemnicę, czym tak naprawdę jest ciemna materia.

Astronomowie właśnie wykryli pierwsze gwiazdy wszechświata